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ElfBoard开发板IIC接口介绍

2023/11/16
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阅读需 4 分钟
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在学习嵌入式的过程当中,大家会接触到各种各样的功能接口,IIC就是最常用的接口之一,本篇文章小编就给大家介绍一下IIC接口:

IIC 是一种一主多从的总线,一般有两根信号线,一根是双向的数据线 SDA,另一根是时钟线 SCL。所有接到 IIC 总线设备上的串行数据 SDA 都接到总线的 SDA 上,各设备的时钟线 SCL 接到总线的 SCL 上。

为了避免总线信号的混乱,要求各设备连接到总线的输出端时必须是漏极开路(OD)输出。设备上的串行数据线 SDA 接口电路应该是双向的,输出电路用于向总线上发送数据,输入电路用于接收总线上的数据。而串行总线也应该是双向的,作为控制总线数据传送的主机,一方面要通过 SCL 输出电路发送时钟信号,另一方面还要检测总线上的 SCL 电平,以决定什么时候发送下一个时钟脉冲电平;作为接受主机命令的从机,要按照总线上的 SCL 信号发出或接受 SDA 上的信号,也可以向 SCL 线发出低电平信号以延长总线时钟信号周期。总线空闲时,因各设备都是开漏输出上拉电阻使SDA 和 SCL 都保持高电平

任一设备输出的低电平都将使相应的总线信号线变低,也就是说:各设备的 SDA 是“与”关系,SCL 也是“与”关系。在 IIC 总线上的数据传输速率可高达 100Kbit/s (cl<400),高速方式时在 400Kbit/s(cl<200)以上。另外,总线上允许连接的设备数以其电容量(cl)不超过 400PF 为限。当 SCL 保持“高”时,SDA 由“高”变为“低”为开始条件;当 SCL 保持“高”且 SDA 由“低”变为“高”时为停止条件。开始和停止条件均由主控制器产生,SDA 线上的数据在时钟“高”期间必须是稳定的,只有当 SCL 线上的时钟信号为低时,数据线上的“高”或“低”状态才可以改变。输出到 SDA线上的每个字节必须是 8 位,每次传输的字节不受限制,但每个字节必须要有一个应答 ACK。如果一个接收器件在完成其他功能(如一内部中断)前不能接收另一数据的完整字节时,它可以保持时钟线 SCL 为低,以促使发送器进入等待状态;当接收器准备好接收数据的其它字节并释放时钟 SCL 后,数据传输继续进行。

为了进行通讯,每个接到 IIC 总线的设备都有一个唯一的地址,一般为7位,因此理论上一条 IIC总线最多可以挂载127个设备。如温湿度传感器为 0X38,光线传感器为 0X29。上拉电阻(rp):阻值越大,速率越低,功耗越小。

IIC总线数据与时钟信号上拉电阻保持设备“与”关系。

ELF 1开发板中用到IIC接口的传感器包括温湿度传感器和光线传感器,希望本篇文章能够帮助大家在今后的学习和应用中熟练使用IIC接口。

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